MEMS技术

MEMS是英文Micro-Electro-Mechanical Systems的缩写，即微电子机械系统。微电子机械系统（MEMS）技术是21世纪的前沿技术，建立在微米/纳米技术（micro/nanotechnology）基础上，主要用于微米/纳米材料的设计、加工、制造、测量和控制。它能将机械构件、光学系统、驱动部件、电控系统集成为一个完整的微型系统单元。这种微电子机械系统不仅能采集、处理与发送信息或指令，还能根据获取的信息自主行动或执行外部指令。它结合微电子技术和微加工技术（包括硅体微加工、硅表面微加工、LIGA和晶片键合等），可批量制造性能优异、价格低廉的微型传感器、执行器、驱动器和微系统。

💡 微电子机械系统（MEMS）是一种新兴的多学科交叉技术，将对人类未来生活产生革命性影响。它融合了机械、电子、化学、物理、光学、生物、材料等多个学科。

微电子机械系统（MEMS）的研究主要包括三个方面：理论基础研究、制造工艺研究和应用研究。理论研究探讨微尺寸效应、微磨擦、微构件的机械效应，以及微机械、微传感器、微执行器的设计原理和控制；制造工艺研究涉及微材料性能、微加工工艺、微器件集成装配和微测量技术；应用研究则致力于将研究成果转化为实用产品，如微型电机、微型阀、微型传感器和各类专用微型机械。

微电子机械系统（MEMS）的制造源自专用集成电路（ASIC）技术，可采用微电子工艺进行批量生产。但MEMS制造比ASIC更为复杂，因为它需要使用生物或化学活化剂等特殊材料，属于高水平的微米/纳米技术。微米制造技术涉及微米材料的加工和制造，其工艺包括光刻、刻蚀、淀积、外延生长、扩散、离子注入、测试、监测与封装。

纳米制造技术除了包含微米制造的技术（如离子束光刻等）外，还包括利用材料本质特性进行分子和原子级别的加工与排列技术。

微电子机械系统的制造方法包括LIGA工艺（光刻、电镀成形、铸塑）、声激光刻蚀、非平面电子束光刻、真空镀膜（溅射）、硅直接键合、电火花加工和金刚石微量切削加工。目前，国际上重点关注的制造技术有牺牲层硅工艺、体微切削加工技术和LIGA工艺等。同时，新的微型机械加工方法不断涌现，如多晶硅的熔炼和声激光刻蚀等。